傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機垂直起降階段控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機是融合無人直升機和無人固定翼飛機特點的新型無人機,它兼具有可垂直起降、載重量大以及巡航速度高等優(yōu)點,是極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜔o人機種。
　　本文重點對傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機垂直起降階段的控制系統(tǒng)進行了研究。首先確立了無人機垂直起降階段的姿態(tài)和位置控制方案,采用經(jīng)典力學理論對無人機進行了受力與力矩分析,建立了無人機垂直起降階段的模型。并通過實體仿真與實驗的方法確定了模型參數(shù)。
　　其次,建立了傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機各個控制回路

2、的結(jié)構(gòu)框圖,然后用經(jīng)典控制理論對無人機控制律進行了設(shè)計,包括三個姿態(tài)角回路與三個位置回路。通過仿真分析,驗證了控制律的設(shè)計滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。
　　再次,設(shè)計了傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、接口電路以及供電方案,對無人機系統(tǒng)的低功耗設(shè)計和電磁兼容設(shè)計進行了分析并給出了解決方案。在搭建好硬件平臺后,在Keil編譯器下對ADuCRF101微控制器進行編程,通過MEMS慣性元件和輔助傳感器的反饋構(gòu)建了閉環(huán)系統(tǒng),實現(xiàn)了無人機位置和姿態(tài)